【手続補正書】
【提出日】平成18年1月17日(2006.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    液滴吐出ヘッド及び画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  複数の加圧液室の壁の一部を構成する振動板を、ベース部材に接合された圧電素子部材を前記加圧液室の配列に対応した分割溝により分割してなる圧電素子群により振動させることにより、前記加圧液室内の記録液を前記加圧液室に連通したノズルより吐出させる構成の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電素子素材は、前記分割溝が形成されていない前記振動板との接合領域に、前記分割溝への接着剤のはみ出しを阻止するためのダミー溝を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】  前記ダミー溝とそれに最も近い前記分割溝との間隔が、前記分割溝の相互の間隔と同一であることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】  前記加圧液室の配列方向に複数本の前記ダミー溝が配列されたことを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】  前記ダミー溝の深さが前記分割溝の深さより浅いことを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】  少なくとも一部の前記ダミー溝が、前記振動板との前記加圧液室配列方向の位置合わせのための位置基準を兼ねることを特徴とする請求項１項記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】  請求項１乃至５のいずれか１項記載の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに記録液を供給するための手段と、前記液滴吐出ヘッドの圧電素子群を記録信号に応じて駆動するための手段と、前記液滴吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細なノズルよりインク滴（液滴）を吐出させて記録媒体上に画像を記録形成するためのインクジェットヘッドなどの液滴吐出ヘッドに係り、特に、液滴を吐出させるための駆動手段として圧電素子を用いる液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の液滴吐出ヘッドとして、複数の加圧液室の壁の一部を構成する振動板を圧電素子群により振動させることにより、加圧液室内のインク（記録液）を同加圧液室に連通したノズルより吐出させる構成のインクジェットヘッドなどがある。一般に、圧電素子群は、ベース部材に接合されたプレート状又はバー状の圧電素子素材に、ダイシングソーなどを用いて溝加工を行い、圧電素子素材を加圧液室の配列に対応した分割溝によって分割することによって作成される（例えば、特開平８−１４２３２５号、ＷＯ９５／１０４１６号、特開２０００−１５８６５３号など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような液滴吐出ヘッドの振動板と圧電素子群は接着剤により接合されるが、その際に余剰な接着剤が分割溝へはみ出すことにより、端部チャンネルで噴射不良が発生する等の問題があった。この問題については、本発明の実施の形態の説明中でより具体的に説明する。
【０００４】
よって本発明の目的は、分割溝への接着剤のはみ出しによる端部チャンネルでの噴射不良が発生しにくい構成の液滴吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することにある。本発明のもう１つの目的は、全チャンネルにわたって噴射特性のバラツキの少ない液滴吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することにある。これ以外の目的については、以下の説明中で明らかにする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の加圧液室の壁の一部を構成する振動板を、ベース部材に接合された圧電素子部材を加圧液室配列に対応した分割溝により分割してなる圧電素子群により振動させることにより、加圧液室内の記録液を加圧液室に連通したノズルより吐出させる構成の液滴吐出ヘッドにおいて、圧電素子素材は、分割溝が形成されていない振動板との接合領域に、分割溝への接着剤のはみ出しを阻止するためのダミー溝を有することを特徴とするものである。このような構成によれば、圧電素子素材の分割溝のない接合領域の余剰な接着剤は、ダミー溝により吸収されるため分割溝へのはみ出しが生じにくく、したがって端部チャネルでの噴射不良が起きにくい。
【０００６】
請求項２記載の発明の特徴は、請求項１記載の構成において、ダミー溝とそれに最も近い分割溝との間隔を分割溝相互の間隔と同一とすることである。このような構成によれば、端部チャンネルにおける圧電素子と振動板との接合条件を、それ以外のチャンネルにおける接合条件に近づけることができるため、全チャンネルにわたって噴射特性を均一化することができる。
【０００７】
請求項３記載の特徴は、請求項１記載の構成において、加圧液室配列方向に複数本のダミー溝を配列することである。このような構成によれば、あるダミー溝でせき止めきれない接着剤は次のダミー溝で吸収されるため、端部チャンネルの分割溝への接着剤のはみ出しをより確実に阻止し、接着剤のはみ出しによる端部チャンネルの噴射不良をより確実に防止することができる。
【０００８】
請求項４記載の発明の特徴は、請求項１記載の構成において、ダミー溝の深さを分割溝の深さより浅くすることである。このようにダミー溝を浅くすることにより、後に詳述するように、ダミー溝形成による圧電素子部分の機械的強度の低下と共通電極部の抵抗値の増加を抑え、液滴吐出ヘッドの組立性及び信頼性を確保することができ、これも本発明の目的の１つである。
【０００９】
請求項５記載の発明の特徴は、請求項１記載の構成において、少なくとも一部のダミー溝に振動板との加圧液室配列方向の位置合わせのための位置基準を兼ねさせることである。このような構成によれば、圧電素子部の構成を複雑化することなく、圧電素子と振動板とを高精度に位置合わせすることができる。このことも本発明の目的の１つである。
【００１０】
また、請求項６記載の発明はインクジェット記録装置などの画像形成装置に関するものであり、その特徴は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドに記録液を供給するための手段と、前記液滴吐出ヘッドの圧電素子群を記録信号に応じて駆動するための手段と、前記液滴吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる手段とを具備することである。本発明による液滴吐出ヘッドは噴射不良がなく、さらには噴射特性のバラツキも少ないため、それを用いた画像形成装置によれば高画質の画像の記録形態が可能である。
【００１１】
以上に述べた本発明の特徴及びその他の特徴について、実施の形態に関連してより具体的に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、説明の重複を減らすため、複数の図面において同等部分又は対応部分には同一の参照番号を用いる。
【００１３】
まず、図１、図２及び図３を参照して、本発明による液滴吐出ヘッドとしてのインクジェトヘッドの全体的構成の一例を説明する。図１はインクジェットヘッドの概略分解斜視図、図２は同ヘッドのチャンネル配列方向（ノズル配列方向）と直交する方向の要部概略断面図、図３は同ヘッドのチャンネル配列方向の要部概略断面図である。
【００１４】
このインクジェットヘッドは、駆動ユニット１と、液室ユニット２と、ヘッドカバー３とを備えている。駆動ユニット１は、絶縁性のベース部材１１（例えばチタン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトなどのセラミックス基板）の上に、エネルギー発生手段である複数の圧電素子１２を２列に配列し、また、これら２列の圧電素子１２の周囲を取り囲む樹脂、セラミック等からなるフレーム部材１３を接着剤１４によって接合した構成である。複数の圧電素子１２は、インクを液滴化して飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素子（これを「駆動圧電素子」という）１７と、駆動パルスが与えられずに単に液室ユニット２をベース部材１１に固定するための液室支柱部材となる圧電素子（これを「非駆動圧電素子」という）１８とが交互に並んだ構成である。
【００１５】
圧電素子１２としては例えば１０層以上の積層型圧電素子が用いられる。このような積層型圧電素子は、例えば図２に示すように、厚さ１０〜５０μｍ／層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）２０と、厚さ数μｍ／層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電極２１とを交互に積層したものであるが、これに限られるものでない。
【００１６】
各圧電素子１２の内部電極２１は１層おきにＡgＰdからなる左右の端面電極２２，２３（２つの圧電素子列の対向する面側が端面電極２２、対向しない面側が端面電極２３）に接続される。一方、ベース部材１１上には、図１に示すようにＮi・Ａu蒸着、Ａuメッキ、ＡgＰtペースト印刷、ＡgＰdペースト印刷等によって共通電極２４及び個別電極２５の各パターンが設けられる。そして、各列の各圧電素子１２の対向する端面電極２２は導電性接着剤２６を介して共通電極２４に接続され、他方、各列の各圧電素子１２の対向しない端面電極２３は同じく導電性接着剤２６を介してそれぞれ個別電極２５に接続される。このような電気的接続を介して、駆動圧電素子１７に駆動電圧を与えることによって、駆動圧電素子１７に積層方向の電界が発生し積層方向の伸びの変位が生じる。共通電極２４は、図２にも示されるように、フレーム部材１３に設けた穴１３ａ内に導電性接着剤２６を充填することによって、各圧電素子に接続されたパターンと導通がとられる。
【００１７】
一方、液室ユニット２は、金属あるいは樹脂の薄膜からなる振動板３１と、ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）からなる感光性樹脂層で形成した２層構造の液室隔壁部材３２と、金属、樹脂等からなるノズル板３３から構成され、これら各部材は順次積層され、例えば熱融着により接合される。これらの各部材３１，３２，３３によって、１つの駆動圧電素子１７と、それに対応するダイアフラム部３４と、ダイアフラム部３４を介して加圧される加圧液室３５と、加圧液室３５の両側に位置して加圧液室３５にインクを導入する共通液室３６と、加圧液室３５と共通液室３６とを連通させるインク供給路３７と、加圧液室３５に連通するノズル３８とからなる１つのチャンネルが形成される。ここに示すインクジェットヘッドは、このようなチャンネルが複数個、２列に配列された構成である。
【００１８】
振動板３１は、駆動圧電素子１７に対応するダイアフラム部３４と、非駆動圧電素子１８と接合される梁４１と、フレーム部材１３と接合されるベース４２とを有する。ダイアフラム部３４は、駆動圧電素子１７と接合される島状凸部４３と、この凸部４３の周囲に形成した厚み３〜１０μｍ程度の薄膜部分（ダイアフラム領域）４４とからなる。
【００１９】
液室隔壁部材３２は、振動板３１側に予めドライフィルムレジストをラミネートして所要のマスクを用いて露光し、現像して所定の液室パターンを形成した第１感光性樹脂層４５と、ノズルプレート３３側に予めドライフィルムレジストをラミネートして所要のマスクを用いて露光し、現像して所定の液室パターンを形成した第２感光性樹脂層４６とを熱圧着で接合してなる。
【００２０】
なお、液室隔壁部材３２は、シリコンなどの高剛性材料を接着剤で接合して形成することも可能であり、また、シリコン基板などから一体的に形成された１層構造とすることも可能であり、そのような構成のインクジェットヘッドも本発明に包含されることは当然である。
【００２１】
ノズル板３３にはインク滴（液滴）を吐出飛翔させるための微細な吐出口であるノズル３８が２列に並べて形成される。各ノズル３８の内部形状（内側形状）は、略円柱形状（又は略円錘台形状でもよい。）とされる。また、各ノズル３８の径はインク滴出口側の直径で約２５〜３５μｍである。ノズル板３３のインク吐出面（ノズル表面側）は、図１に示すように撥水性の表面処理を施した撥水処理面４７とされている。具体的には、例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、使用されるインク（記録液）の物性に応じて選定した撥水処理膜が撥水処理面４７として用いられる。撥水処理面４７を形成する目的は、インクの滴形状、飛翔特性を安定化するためである。なお、ノズル板３３の周縁部は撥水処理膜を形成しない非撥水処理面４８とされる。
【００２２】
このような駆動ユニット１と液室ユニット２はそれぞれ別個に組み立てられた後、液室ユニット２の振動板３１と駆動ユニット１の圧電素子１２及びフレーム部材１３とが接着剤４９で接合されることにより一体化される。そして、ベース部材１１をヘッド支持部材であるスペーサ部材（ヘッドホルダ）５０上に支持して保持し、このスペーサ部材５０の内部に設けられたヘッド駆動用ＩＣ等を有するＰＣＢ基板と駆動ユニット１の各駆動圧電素子１７に接続した各電極２４，２５とがＦＰＣケーブル５１，５１を介して接続される。
【００２３】
また、ノズルカバー（ヘッドカバー）３は、ノズル板３３の周縁部及びヘッド側面を覆うための箱状のものであり、ノズル板３３の撥水処理面４７に対応した開口部を有し、ノズル板３３の周縁部に残した非撥水処理面４８に接着剤にて接合される。ノズルカバー３を接合後のインクジェットヘッドの正面（ノズル面）側から見た形状を図４に示す。
【００２４】
さらに、このインクジェットヘッドには、図示しないインクカートリッジからのインクを液室に供給するため、スペーサ部材５０、ベース部材１１、フレーム部材１３及び振動板３１にそれぞれインク供給穴５２，５３，５４，５５が形成される。
【００２５】
このような構成のインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動圧電素子１７に駆動電圧（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動圧電素子１７に積層方向の変位が生起し、振動板３１のダイアフラム部３４を介して加圧液室３５が加圧されて圧力が上昇し、ノズル３８からインク滴（液滴）が吐出される。このとき、加圧液室３５から共通液室３６へ通じるインク供給路３７方向へもインクの流れが発生するが、断面積が狭小のインク供給路３７が流体抵抗部として働いて共通液室３６側へのインクの流れを抑制し、インク吐出効率の低下を防ぐ。そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室３５内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室３４内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室３６に流入し、共通液室よりインク供給路３７を経て加圧液室３５内に充填される。そして、ノズル３８の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、表面張力によってインクはノズル３８の出口付近に戻されて安定状態に至り、次のインク滴吐出動作の準備が整う。
【００２６】
図５は図４のＡ線で切断した一部省略部分断面図であり、同図の（ａ）は液室ユニット２と駆動ユニット１とが接合される直前の状態を示し、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【００２７】
図１には図示されていないが、従来の技術の欄で言及したように、ベース部材１１に接合されたプレート状又はバー状の圧電素子素材１１２にダイシングソーなどを用いて溝加工を行い、圧電素子素材１１２を加圧液室配列に対応した分割溝１１３で分割することによって２列配列の圧電素子１２が作成される。
【００２８】
本発明の実施例１によれば、圧電素子素材１１２には、図５に示すように、加圧液室配列の各端、換言すれば圧電素子配列の各端に対応する分割溝１１３より外側の近傍位置に、接着剤の分割溝１１３へのはみ出しを阻止するためのダミー溝１１５が形成される。
【００２９】
ここで従来の問題点について図１４を参照して説明する。図１４は、ダミー溝１１５が設けられていないこと以外は図５と同様の断面図である。駆動ユニット１と液室ユニット２は、図１４（ａ）に示すように駆動ユニット１の上面に接着剤１４を塗布し、図１４（ｂ）に示すように位置合わせして接合される。接着剤１４の塗布方法は各種ある。スクリーン印刷などの接合したい部位だけ選択的に塗る手法も用いられたが、ヘッドの高集積化にともない、スクリーンの位置決め精度の問題から、近年ではタコ印刷や薄膜印刷など、パターン塗布はせずに上面全体に塗布する工法が用いられるようになってきている。ここで問題になるのが、圧電素子素材１１２の分割溝１１３が形成されていない、振動板３１との接合領域（広域接合部と呼ぶ）１１０に塗布されたは接着剤１４のはみ出しである。図１４（ｂ）のように接合する際に、広域接合部１１０の接着剤１４が外側に広がるが、従来は本発明のようなダミー溝が存在しないため、円Ｂで囲んだ端部チャンネルの部分、すなわち、圧電素子列端部に余剰な接着剤がはみ出しやすい。このような接着剤のはみ出しは、端部チャンネルの噴射不良を引き起こす原因となる。このような不都合は広域接合部１１０の面積を減らすと起こりにくくはなるが、振動板３１と圧電素子１２の接合強度を確保するためには、所定以上の面積の広域接合部１１０が不可欠であり、広域接合部１１０の面積を減らす方法では限界がある。
【００３０】
これに対し、本実施例１によれば、図５に示すように、広域接合部１１０の余剰な接着剤１４はダミー溝１１５に吸収され、それ以上の広がりが抑えられるため、従来のような端部チャンネル側への接着剤のはみ出しは起きにくい。したがって、接着剤のはみ出しによる端部チャンネルの噴射不良の少ない、噴射特性の良好なインクジェットヘッドを実現できる。なお、本実施例１及び後記各実施例においては、分割溝１１３はベース部材１１１の表面まで達しないハーフカット溝であるが、ベース部材１１１の表面まで達するフルカット溝であってもよく、そのような溝形態も本発明に包含される。
【００３１】
さて、圧電素子素材１１２のダミー溝１１５に代えて、図６に示すように、振動板３１に凹部１１６を形成することも考えられる。しかし、振動板３１は薄い部材であり、凹部１１６の深さは小さいため、接着剤のみ出しをせき止めるに十分な容積を確保できない。また、必要な容積を確保するために凹部１１６の面積を広げると、ピンホール発生による振動板の歩留まり低下をまねきやすく、さらに、Ｎｉ電鋳の振動板を用いる場合には、凹部１１６の外周膜厚が大きくなり膜厚ムラによる接合不良の原因ともなる。本実施例１の形態では、ダミー溝１１５を十分な深さに形成することができるほか、分割溝１１３とダミー溝１１５とを同時に加工することができるため、ダミー溝１１５がコストアップ要因にならないという利点がある。
【００３２】
図７を参照し、本発明の実施例２について説明する。図７は図５（ｂ）に対応した部分断面図である。図示のように、本実施例２によれば、接着剤のはみ出しを阻止するためのダミー溝１１５と、それに最も近い分割溝１１３との間隔が、分割溝１１３相互の間隔と同一になるような位置にダミー溝１１５が形成される。このようにすることで、接着剤のはみ出しを阻止できるとともに、端部チャンネルの振動板３１との接合部（Ｃ部）における接合条件が他のチャンネルの接合部（例えばＤ部）との接合条件と略同一となるため、端部チャンネルの噴射特性とそれ以外のチャンネルの噴射特性の差を抑えることができ、したがって、チャンネル間の噴射特性のバラツキの小さいインクジェットヘッドを実現可能である。
【００３３】
図８を参照し、本発明の実施例３について説明する。図８は図５（ｂ）に対応した部分断面図である。図示のように、本実施例３によれば、複数本のダミー溝１１５が、加圧液室配列方向、すなわち、圧電素子配列方向もしくはチャンネル配列方向に並べて形成される。前記実施例２と同様の目的で、端部チャンネルの分割溝１１３と、それに最も近いダミー溝１１５との間隔は、分割溝相互の間隔と同一とされている。
【００３４】
接着剤が比較的高粘度であるため、図示したように、接着剤はダミー溝１１５の深部までは侵入せず表面付近のみを伝う傾向がある。そのため、ダミー溝１１５が余剰接着剤を収容できるだけの容積を持っていたとしても、１本のダミー溝１１５を設けただけでは端部チャンネルへの接着剤のはみ出しを十分に防止できない場合がある。本実施例のように複数本のダミー溝１１５を設ければ、端部チャンネルへの接着剤のはみ出しをより確実に防止できる。
【００３５】
なお、ここではダミー溝１１５が３本形成されているが、本数はこれに限定されるわけではない。ただし、ダミー溝１１５の本数の増加は、加工時間の増加によるコストアップ、振動板３１との接合面積の減少による接合強度の低下、圧電素子部分の機械的強度の低下などを招くため、ダミー溝１１５の本数をむやみに増加させることは現実的ではない。一般的には、最大でも５本以下に抑えるのが望ましいであろう。このようにダミー溝１１５の本数を５本以下に制限することも本発明の特徴の１つである。
【００３６】
図９を参照し、本発明の実施例４について説明する。図９は図５（ｂ）に対応した部分断面図である。図示のように、本実施例４によれば、ダミー溝１１５は分割溝１１３よりも浅い溝とされる。前記実施例３に関連して述べたように、ダミー溝１１５の増加は圧電素子部分の機械強度の低下を招く。本実施例では、ダミー溝１１５の深さを浅くすることにより、圧電素子部分の機械的強度の低下を抑えることができる。また、ダミー溝１１５が形成される領域に駆動用の共通電極を設ける場合には、ここに深いダミー溝１１５を形成すると共通電極の大部分が切断され、その抵抗値が増加し、インクジェットヘッド使用時に発熱等による断線の原因となる。ダミー溝１１５を浅くすることは、そのような不都合の対策としても有効である。
【００３７】
なお、ダミー溝１１５を浅くするといっても、一般に最低でも１０μｍの深さは必要であろう。ダミー溝１１５が浅すぎると、接着剤１４を塗布した際に、図１０（ａ）に示すように、ダミー溝１１５の底部まで接着剤１４が押し込まれてしまい、ダミー溝１１５の接着剤のはみ出しを吸収する作用がほとんど失われてしまう。ダミー溝１１５の深さが十分ならば、図１０（ｂ）に示すように、ダミー溝１１５の内部に空間が確保されるため、ダミー溝１１５の接着剤はみ出し吸収作用を確保することができる。接着剤１４を塗布する際には、通常、少なくとも１０μｍ程度の押しこみは必要であるため、ダミー溝１１５の作用を確保するためにはダミー溝１１５の深さは１０μｍよりも大きくする必要がある。一方、前述したように、圧電素子部分の機械強度及び共通電極の抵抗値の観点からは、ダミー溝１１５の深さは、圧電素子総厚さＴの半分を越えないように制限するのが一般に妥当であろう。
【００３８】
したがって、ダミー溝１１５の深さｔAは、１０μｍ＜ｔA＜Ｔ/2の範囲内で決定するのが一般に好ましいであろう。このような範囲にダミー溝１１５の深さを規定することも本発明の特徴の１つである。
【００３９】
本発明の実施例５について図１１を参照して説明する。図１１の（ａ）と（ｂ）は、図５の（ａ）と（ｂ）にそれぞれ対応する部分断面図である。図示のように、本実施例５によれば、ダミー溝１１５のうち少なくとも１つのダミー溝１１５ａは、圧電素子１７と振動板３１との位置合わせのための位置基準を兼ねる。このダミー溝１１５ａと対応して振動板３１には位置合わせ用の穴１２０が設けられる。この穴１２０に対応して、ノズル板３３に穴１２２が、液室隔壁部材３２に穴１２１が設けられている。駆動ユニット１と液室ユニット２とを接合する際に、ノズル板３３の吐出面側から、穴１２１，１２２を通して位置合わせ用穴１２０と位置基準としてのダミー溝１１５ａを観測し、穴１２０の中心とダミー溝１１５ａの中心を一致させるように調整することにより、チャンネル配列方向の位置合わせを高精度に実施することが可能となる。
【００４０】
このような位置合わせは１０μｍ以下の位置合わせ精度が要求される。このような高精度の位置合わせには一般に画像処理によるパターン認識が用いられるが、この場合にはエッジの検出精度が位置合わせ精度に大きな影響を与えるため、エッジの検出精度を上げることが必要不可欠となる。そのためには位置基準としてのダミー溝１１５ａの内外のコントラストを大きくしなければならない。ダミー溝１１５ａの深さが浅いと、ダミー溝１１５ａの底部に光が入り明るくなるため、ダミー溝１１５ａの内外のコントラストが小さくなる。このコントラストを十分大きくするには、ダミー溝１１５ａの深さは、その溝幅にも依存するが、おおよそ溝幅の２倍以上とするのが望ましい。また、前述のように、圧電素子部の機械的強度及び共通電極の抵抗値の観点から、ダミー溝１１５ａの深さは圧電素子総厚さＴの半分以下にするのが妥当である。すなわち、位置基準としてのダミー溝１１５ａの深さｔＢは、その溝幅をＬとすると、2Ｌ＜ｔB＜Ｔ/2の範囲内に決定されるのが一般に好ましいであろう。位置基準用ダミー溝の深さをこのような範囲内にすることも本発明の１つの特徴である。
【００４１】
なお、本実施例５ではダミー溝１１５の本数は３本であるが、この本数に限定されるわけではない。
【００４２】
以上に説明した本発明による液滴吐出ヘッドを用いる画像形成装置の一実施形態として、インクジェット記録装置の一例を図１２及び図１３により説明する。図１２はインクジェット記録装置の概略斜視図、図１９は同装置の内部構成を説明するための概略断面図である。
【００４３】
このインクジェット記録装置は、装置本体３０１の内部に主走査方向に移動可
能なキャリッジ、それに搭載したインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）、このインクジェットヘッドにインク（記録液）を供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部３０２、図示されていないがインクジェットヘッドの圧電素子に記録信号に応じた駆動信号を印加したり、モーター類を駆動するための制御回路を搭載した回路基板等を収納し、装置本体３０１の下部には前方側から多数枚の用紙３０３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイ）３０４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙３０３を手差しで給紙するための手差しトレイ３０５を開倒することができ、給紙カセット３０４或いは手差しトレイ３０５から給送される用紙３０３を取り込み、印字機構部３０２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ３０６に排紙する。
【００４４】
印字機構部３０２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド３１１と従ガイドロッド３１２とでキャリッジ３１３を主走査方向（図１９で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ３１３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴（液滴）を吐出するための本発明によるインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）３１４を、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ３１３にはインクジェットヘッド３１４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ３１５を交換可能に装着している。
【００４５】
インクカートリッジ３１５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッド３１４へインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッド３１４へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
【００４６】
ここで、キャリッジ３１３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド３１１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向下流側）を従ガイドロッド３１２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ３１３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ３１７で回転駆動される駆動プーリ３１８と従動プーリ３１９との間にタイミングベルト３２０を張装し、このタイミングベルト３２０をキャリッジ３１３に固定しており、主走査モーター３１７の正逆回転によりキャリッジ３１３が往復駆動される。
【００４７】
一方、給紙カセット３０４にセットした用紙３０３をヘッド３１４の下方側に搬送するために、給紙カセット３０４から用紙３０３を分離給送する給紙ローラ３２１及びフリクションパッド３２２と、用紙３０３を案内するガイド部材３２３と、給紙された用紙３０３を反転させて搬送する搬送ローラ３２４と、この搬送ローラ３２４の周面に押し付けられる搬送コロ３２５及び搬送ローラ３２４からの用紙３０３の送り出し角度を規定する先端コロ３２６とを設けている。搬送ローラ３２４は副走査モータ３２７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００４８】
そして、キャリッジ３１３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ３２４から送り出された用紙３０３をインクジェットヘッド３１４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材３２９を設けている。この印写受け部材３２９の用紙搬送方向下流側には、用紙３０３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ３３１、拍車３３２を設け、さらに用紙３０３を排紙トレイ３０６に送り出す排紙ローラ３３３及び拍車３３４と、排紙経路を形成するガイド部材３３５，３３６とを配設している。
【００４９】
記録時には、前記制御回路（不図示）によって、キャリッジ３１３を移動させながら画像信号に応じてインクジェットヘッド３１４を駆動することにより、停止している用紙３０３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙３０３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙３０３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙３０３を排紙する。
【００５０】
また、キャリッジ３１３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、インクジェットヘッド３１４の吐出不良を回復するための回復装置３３７を配置している。回復装置はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ３１３は、印字待機中には回復装置３３７側に移動させられてキャッピング手段でインクジェットヘッド３１４のインク吐出口部分をキャッピングされ、吐出口部分を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全てのノズルのインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００５１】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でインクジェットヘッド３１４の吐出口部分を密封し、チューブを通して吸引手段でノズルからインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口部分に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００５２】
本発明による液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッド３１４は噴射特性のバラツキが小さいため、このインクジェット記録装置は高画質の画像記録が可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１記載の発明によれば、液滴吐出ヘッドの端部チャンネルでの噴射不良を防止することができる。請求項２記載の発明によれば、液滴吐出ヘッドの端部チャンネルでの噴射不良を防止し、かつ、全チャンネルにわたって噴射特性を均一化することができる。請求項３記載の発明によれば、液滴吐出ヘッドの端部チャンネルでの噴射不良をより確実に防止することができる。請求項４記載の発明によれば、ダミー溝形成による圧電素子部分の機械的強度の低下と共通電極部の抵抗値の増加を抑え、液滴吐出ヘッドの組立性及び信頼性を確保することができる。請求項５記載の発明によれば、圧電素子部の構成を複雑化することなく、圧電素子と振動板とを高精度に位置合わせすることができる。請求項６記載の発明によれば、高画質の画像記録が可能となる、等々の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドの全体的構成の一例を説明するための概略分解斜視図である。
【図２】
図１に示したインクジェットヘッドのチャンネル配列方向と直交する方向の概略要部断面図である。
【図３】
図１に示したインクジェットヘッドのチャンネル方向の概略要部断面図である。
【図４】
図１に示したインクジェットヘッドのインク吐出面側から見た概略正面図である。
【図５】
本発明の実施例１の構成を説明するための概略部分断面図である。
【図６】
振動板側に接着剤はみ出し防止のための凹部を設ける構成を説明するための概略部分断面図である。
【図７】
本発明の実施例２の構成を説明するための概略部分断面図である。
【図８】
本発明の実施例３の構成を説明するための概略部分断面図である。
【図９】
本発明の実施例４の構成を説明するための概略部分断面図である。
【図１０】
ダミー溝の深さと接着剤はみ出し防止作用との関係を説明するための模式的断面図である。
【図１１】
本発明の実施例５記載の構成を説明するための概略部分断面図である。
【図１２】
本発明による画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。
【図１３】
上記インクジェット記録装置の内部構成を示す概略断面図である。
【図１４】
従来技術の問題点を本発明の構成と関連付けて説明するための概略部分断面図である。
【符号の説明】
１    駆動ユニット
２    液室ユニット
１１  ベース部材
１２  圧電素子
３１  振動板
３２  液室隔壁部材
３３  ノズル板
３５  加圧液室
３８  ノズル
１１２    圧電素子素材
１１３    分割溝
１１５    ダミー溝